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物质跨膜运输的实例范文1
1.设计“锚”
学生在初中做过类似的实验：萝卜泡在盐水中会软缩，泡在清水中的青菜会更加硬挺。学生也有这样的生活经验：糖拌的西红柿会渗水出来，对农作物施肥过多植物会萎蔫。这些生活中的实例对本节内容学习有一定的帮助。因此，开始上课时，通过这些例子，引出本节课的“锚”――“水是如何进行跨膜运输的呢”？
2.围绕“锚”组织教学
围绕“锚”，我将本节课有关知识设计成如下“问题化知识链”：
什么是渗透作用？渗透装置有哪些条件？水分的运输方向是怎样的？动物细胞的细胞膜是否是半透膜？动物细胞是否可以发生渗透作用？动物细胞发生渗透作用的现象是怎样的？成熟的植物细胞的原生质层是否是半透膜？成熟的植物细胞是否可以发生渗透作用？成熟的植物细胞发生渗透作用的现象是怎样的？
利用问题化知识链结合直观教学、演示实验、自学讨论、PPT展示及自主探究等方法组织教学。
3.引导学生自主学习和协作学习
本节课设计的问题链实际上聚焦了3个核心问题，在课堂教学过程中我采用演示实验、动画演示、自主探究、分组讨论等方法发挥学生的主体作用，解决本节课的“锚”。
3.1渗透装置有哪些条件？
请四位学生提前进行渗透试验，观察现象并在课堂上给全班介绍实验现象。
授后实录1：4位同学利用课前20分钟预先开始做渗透试验，开始上课时，漏斗内液面上升约8厘米，实验代表简单介绍实验方法和现象。不足之处在于漏斗管很细，较远的同学看不清楚液面变化现象，可通过拍摄图片或视频在投影上播放改进。
根据实验提出以下问题，进行讨论：
（1）漏斗内的液面为什么会升高？
（2）如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗内的液面还会升高吗？
（3）如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
（4）水分子的运输方向是怎样的？
设计意图：通过问题讨论，总结出满足渗透装置的两个条件：有半透膜和膜两侧溶液有浓度差。
授后实录2：学生讨论热烈，大多数同学能接受渗透装置的两个条件：有半透膜和膜两侧溶液有浓度差。但是部分同学对于水分子运输趋势是从低浓度向高浓度不理解，建议先引导学生理解水从相对多的一侧向水相对少的一侧运输，结合溶液中水一般为溶剂，再让学生接受水分子总体是从低浓度向高浓度运输的观点。
请同学们课外思考：已知一瓶蔗糖溶液浓度30%，一瓶蔗糖溶液浓度10%，但浓度标签已丢失，我们有什么方法判断这两瓶蔗糖溶液的浓度呢？
设计意图：鼓励有能力的学生在课后活学活用渗透原理解决实际问题。
授后实录3：很多学生在作业中简单绘制了实验装置，准确表示出了利用渗透原理解决这个问题。
3.2动物细胞可以发生渗透作用吗？
回顾细胞膜获取实验，结合教材插图分析实验现象：
思考讨论：
（1）红细胞内血红蛋白等有机物能否透过细胞膜？
（2）红细胞细胞膜是否相当于刚才所说的半透膜？
（3）红细胞什么时候吸水？什么时候失水？
（4）红细胞膜吸水或失水的多少取决于什么条件？
授后实录4：学生以前曾学习过红细胞在不同浓度外界溶液中发生的形态变化，故对问题的回答都很准确。学生很顺利地得出动物细胞满足渗透装置的两个条件，可以渗透吸水或失水的结论。
3.3植物细胞可以发生渗透作用吗？
结合下图认识成熟植物活细胞的结构。
回忆：细胞壁的特点是什么？
看图：原生质层包括哪些结构？
根据植物细胞的结构特点和生活常识你能提出什么问题？
授后实录5：教师列举了一些生活中的常见现象，引导学生提出问题。学生甲问：植物细胞是不是一个渗透装置？学生乙问：原生质层是不是一个半透膜？学生丙问：植物细胞在不同浓度的外界溶液中会像动物细胞一样膨胀或皱缩吗？
请同学们根据自己提出的问题进行探究。
设计意图：让学生掌握探究实验的基本方法：提出问题做出假设设计实验进行实验观察现象并分析得出结论。另外也通过本实验探究出植物细胞也是渗透装置。
授后实录6：在教师提供实验仪器材料的基础上，学生在参看教材中实验的基础上设计实验，但是部分学生对显微镜使用不熟练，实验时间较长，导致细胞死亡，从而未看见植物细胞的质壁分离复原现象。因此在后面教师出示了一段清晰的实验现象视频，便于学生理解。
根据实验现象思考：
（1）实验能否说明原生质层是一个半透膜？
（2）细胞什么时候吸水，什么时候失水？
（3）假如细胞壁也是半透膜，那么实验结果会有什么不同？
（4）如果没有细胞壁，那么实验结果会有什么不同？
根据实验你能得出什么结论：
授后实录7：通过小问题的分析，学生基本接受了原生质层相当于半透膜，当外界溶液浓度高于或低于细胞液浓度时发生渗透失水或吸水。另外，由于细胞壁的存在，细胞发生特殊的现象：质壁分离或复原现象。
4.消解“锚”
学生根据实验现象及对问题的热烈探讨，解决了本节课的“锚”：动物细胞和成熟植物细胞都是渗透装置，都能发生渗透吸水或失水。
5.效果评价
每个人都期望被赞美、希望获得积极的评价，学生亦如此。以往学生获得的评价一般来自于教师，但笔者认为积极的评价可以来自于不同的主体。自我和他人都可以作为评价的主体，教学活动中的他人可以是老师，也可以是共同参与学习的其他学生。抛锚式教学可以通过对学生进行积极的评价，引导学生独立思考、勇于实践，提高学生的综合素质。
5.1师评实录：
（1）红细胞在不同溶液中发生不同现象的原因分析非常到位，对动物细胞膜的特性总结非常准确，非常棒。
（2）能在实验基础上想到如果换更高浓度的蔗糖溶液，现象就会更显著，很了不起。建议课后用实验来试一试，看看现象是怎样的？
5.2生生互评实录：
（1）某某的生物知识真丰富，植物细胞的结构及特点讲得头头是道，看来我要向他学习，多看看书了。
（2）某某说用紫色洋葱表皮细胞做实验，我觉得用无色的表皮做也可以，只要外界溶液用有色的就可以了，我们的方法有异曲同工之妙。
5.3学生自评实录：
物质跨膜运输的实例范文2
1 “物质跨膜运输的实例”教材分析
1.1 教材分析
人教版从《必修1・分子与细胞》“物质跨膜运输的实例”一节开始介绍细胞的功能，承接了前面3章所介绍的细胞的分子组成和细胞结构。这一章围绕细胞膜的结构和功能，由浅入深，由感性到理性，循序渐进地向学生说明了细胞膜的结构和功能，以及二者相统一的观点。“物质跨膜运输的实例”这一教学内容一个重要的知识点是渗透的原理，教材中采用半透膜的物理装置通过液柱的移动来呈现渗透现象。
1.2 对“物质跨膜运输的实例”常用的教学方式分析
（1） 常用的教学方式：
利用物理渗透装置介绍渗透的相关原理，再引入对哺乳动物红细胞以及成熟的植物细胞吸水和失水现象的分析比较是教师对这部分内容常见的教学程序：① 教师从生活经验入手，用墨水在清水中的扩散等为例，吸引学生注意力，引导学生进入学习情境。对于物理渗透装置，多数教师的处理方式是围绕渗透作用发生的两个条件――具有半透膜、存在浓度差，设计实验或围绕课本“问题探讨”中的三个问题设计问题串。传统教学中，部分的学习以学生认识到渗透作用发生的两个条件为最终目标，然后教师以这一学习结果为前提，帮助学生理解动植物细胞的渗透实验；② 通过回忆以哺乳动物红细胞为材料制备细胞膜的实验，教师带领学生分析实验现象、条件等，然后将其与物理渗透装置进行类比，得出哺乳动物红细胞的细胞膜相当于一层半透膜，并继续推广到其他动物细胞；随后，对于成熟植物细胞，教师引导学生分析成熟植物细胞的结构特点。结合前面两个实验，教师可以引导学生提出问题：“水分跨成熟植物细胞的运输是通过渗透作用完成的吗？”然后，用渗透的观点作出假设；最后师生通过完成成熟植物细胞质壁分离和复原实验以及类比前面两个实验来验证假说。
（2） 教学分析：
以上教学看似完美，但在访谈中仍发现学生在学过“物质跨膜运输的实例”一节后仍有这样的疑惑：从物理学概念“力”的角度看，支持上升的这一段液柱的力是什么力？从“能量”的角度看，物理学中的重要思想――能量守恒定律讲的是能量不可能凭空产生，也不可能凭空消失，它只能从一种形式转化成另一种形式，那么，上升的一段液柱所带来的重力势能的增加是从何而来？由于漏斗内是蔗糖溶液，烧杯里是清水，即漏斗内的蔗糖溶液浓度始终高于烧杯中溶液，按照课本上的思路，水分子理应持续不断的从烧杯中向漏斗中渗透，那么，水分子的运动究竟怎样能够达到平衡呢？
这些疑问说明学生并没有真正理解渗透现象的科学原理，只是暂时记住了渗透作用发生的两个条件，而对于为什么满足了这两个条件就会有液面升高没有深刻的认识，也不能深刻地理解这两个条件的意义。教材所隐含的大量教学资源也需要被挖掘，如对于物理渗透装置中涉及到的能量、渗透压等概念。只有当学生将新知识与原有的能量、压强等知识结合起来，对这液柱进行深入的讨论，上述隐藏在学生思维深处的困惑才会外显出来，所以对这段上升液注的讨论是突破现象看本质的钥匙。
2 相关文献探讨
通过对中国知网收录的相关文献的查阅，共收集到三篇关于对该节内容教学策略进行探讨的论文。① 汪忠教授（2006年）关于这一节教学的研究，建议通过演示实验让学生观察现象，从现象中得出结论，实现从现象到结论的过程，并且改进实验装置，培养学生提出问题、设计实验、进行实验、得出结论的科学素养。② 刘小平（2011年）以杠杆平衡演示实验为切入点，以问题为导向进行探究实验，通过层层铺垫、巧设“路标”引领学生自主提出问题、探究问题、获得结论。③ 洪永清（2015年）提出通过观察渗透现象，探究动物细胞在不同浓度溶液中形态发生变化的原因，实施“植物细胞的质壁分离和复原”实验等教学过程，使学生在习得相关知识的同时领悟科学探究的一般过程和方法。这三种教学策略各有特点，教学目标都以领悟探究过程、培养探究能力为主，但都是局限在生物学这一范畴进行讨论。这使得这一部分内容成为了知识海洋中的一个孤岛，学生回忆起这一内容时，很难和其他学科知识建立联系。
文献查阅还可知有教师也发现学生对动态平衡机理产生疑惑，但对此的教学建议是用化学反应中的动态平衡原理来类比解释，并没有解答与该现象发生有关的能量的原理。这样的教学处理易导致学生通过浅层表象来记忆，根本上没有摆脱机械记忆的桎梏。只有当学生能够从“渗透压”与“能量转化”关系这一知识层次解释这一现象时，知识框架才会在学生脑子里建立起来，形成真正的科学知识体系。
2 基于跨学科教学角度的教学建议
2.1 理解“渗透”的科学过程
在科学术语中，扩散是指物质中的分子由高浓度向低浓度运动，直至均匀分布、达到动态平衡的现象。很多教师从扩散的概念出发，将水的运动方向总结为：水分子的运动是顺着浓度梯度而流动。这一解释并未触及扩散的本质。无论是在气体、液体或者是固体中，凡存在浓度差即存在能量，物质的扩散本质上是在能量的推动下进行的。人教版中关于渗透压的定义是“所谓溶液渗透压，简单地说，是指溶液中溶质微粒对水的吸引力”，这一描述学生不容易理解。事实上，渗透压是溶液的固有属性，在数值上等于施加于浓溶液液面上的恰好能阻止渗透继续发生的额外压强。范托夫公式表示，在一定温度下，溶液的渗透压与单位体积溶液中所含不能通过半透膜的溶质的粒子数（分子数或离子数）成正比，而与溶质的本性无关。
典型的渗透装置（图1）中有三种状态要注意分析。图1a所示渗透作用刚开始，此时，漏斗内蔗糖溶液的渗透压远大于烧杯中的渗透压。水分子进入漏斗的速率大于出来的速率，从而导致漏斗内液面升高，继而升高的水柱产生的压强越来越大，同时随着水分子进入漏斗，漏斗内的溶液浓度降低，渗透压降低。图1b所示漏斗内渗透压降低到与上升的水柱产生的压强相等时，水分子进出漏斗的速率一致。此时漏斗内稀溶液的渗透压等于漏斗中高出烧杯液面的液注产生的压强，即1b图中，漏斗内溶液的渗透压的大小等于高度为h的水柱产生的压强。如图1c所示，也可以用一个外力来抵消渗透压的作用，使水分子的运动达到平衡状态。因此，以上三个图示的分析，便能把渗透压的概念量化成一定高度的水柱或者是一个固定大小的外力产生的压强，便于学生理解。同时这个过程实现了由渗透压产生的能量向水柱的重力势能的转化。
2.2 将科学过程转化为教学过程
物理渗透装置是整节课的开始，也是最直观，最简洁的展示科学过程的教学内容。如何在物理渗透装置部分帮助学生理解科学过程是教学成败的关键。建议教师以效果显著的课堂实验为开端辅以课件展示，以学生已有的生活经验和知识为基础，围绕能量概念和原理铺设问题、解释渗透作用，引导学生用渗透作用解释动植物细胞的吸水和失水，最终将复杂的生物新知识与学生已有的能量等物理知识相结合，从而帮助学生建构自身的知识体系。
第一环节：问题驱动引出“能量”本质。
教师利用自制的物理渗透装置进行实验。在此基础上，教师依次抛出3个问题：实验前后，实验装置都发生了哪些变化？驱使液面上升的力是什么力？能量不可能凭空产生，也不可能凭空消失，它只能从一种形式转化成另一种形式，那么，上升的这一段液柱所带来的重力势能的增加从何而来？由于受到知识储备的限制，高中生往往很难把浓度的改变和液注上升联系起来。这就需要教师帮助学生突破限制，指出上升的液柱所产生的重力势能来自于蔗糖溶液和清水之间的浓度差产生的能量，并且说明半透膜在这一过程中允许水分子通过，而不允许蔗糖分子通过，从而造成漏斗液面升高，引导学生尝试利用物理学中的能量守恒的观点对实验现象进行总结和归纳。教师还可以通过概括的方式，在更多的科学事实下帮助学生得到一个观点：凡存在浓度差，即存在能量，如香水分子在空气中的传播等。
第二环节：类比方法直观认识“能量”。
教师通过课件的形式，帮助学生回顾以哺乳动物红细胞为材料制备细胞膜的实验。教师引导学生利用浓度差即为能量这一观点分别解释在低渗、高渗溶液中水分子发生渗透的方向以及红细胞的行为变化，进而学生可以将其与物理渗透装置进行类比，从细胞体积形态的变化，直观感受能量带来的细胞膜的伸缩运动。
第三环节：围绕“能量”探究学习。
教师从生活现象入手进行提问，结合前面两个实验，引导学生提出问题：植物细胞吸水和失水是通过渗透作用完成的吗？教师引导学生用物理概念和规律对植物细胞失水现象进行解释，即做出假设的过程。教师要求学生结合成熟植物细胞的模式图解生理解细胞壁、细胞质、液泡等结构在实验中所起到的作用，以此为基础，设计实验，实施实验，验证假说，得出结论。这样做的目的是使学生能够剥离出非本质的因素，在成熟植物细胞这一特定的情景下利用概括性更大的原理解释质壁分离与复原实验。
4 反思
德国物理学家普朗克曾经说过：“科学是内在的统一体，它被分解为独立的部门不是由于事物的本质，而是由于人类认识能力的局限性，实际上存在着从物理到化学，通过生物学和人类学到社会学的连续链条。”由于各学科内部自成体系，对同一问题的解释常出现表达的不同，各学科教学中也常常出现知识重叠、知识点前后衔接不上、教学资源的浪费等。教学过程中，教师需要站在多学科的角度思考生物知识，运用学生熟悉的其他领域的知识解释生物概念往往能取得意想不到的效果。
参考文献：
[1] 陈维，汪忠.“物质跨膜运输的实例―水分的跨膜运输Ⅰ”的探究式教学[J].实验教学与仪器，2006（05）：11-14.
物质跨膜运输的实例范文3
关键词：渗透作用；半透膜；探究实验；吸水；失水；质壁分离
一、教材分析
“物质跨膜运输的实例”是人教版普通高中新课程生物必修1“分子与细胞”中第4章第1节的内容。本节在本章中的地位是通过水和其他物质的跨膜运输的实例，使学生建立物质跨膜运输的感性认识，从而理性地认识到细胞膜和其他生物膜是选择透过性膜，对细胞膜的功能――控制物质进出的功能进行深入理解，为第4章第2节“生物膜的流动镶嵌模型”、第3节“物质跨膜运输的方式”的学习奠定基础。探究“植物细胞的吸水和失水”是必修课中的第一个“探究实验”，为学习后面的探究性活动奠定基础。本节分为2课时进行教学。此教学设计为第1课时的教学。
二、教学目标
1.知识与技能目标
举例说出半透膜的特点；分析渗透现象发生的原理；辨别原生质层的组成；解释细胞发生吸水和失水的条件。
2.过程与方法目标
培养学生从生活现象中发现问题、提出问题、做出假设和解决问题的能力；指出实验组与对照组，辨别自变量与因变量等实验设计的基本要素；说出相关的探究性问题，阐明假说与预期，并设计实验。培养学生实验操作能力和分析问题的能力。
3.情感、态度与价值观
通过探究实验培养学生科学思维的良好品质，培养学生的主人翁意识和责任感。通过讨论，培养学生间的合作与交流意识；通过对渗透现象原理的分析和相关的探究活动，认同活细胞与周围环境可以组成一个渗透系统，并初步养成严谨的实验态度。
三、教学重点和难点
1.教学重点
举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.教学难点
尝试提出问题，作出假设。
四、教学设计
1.课前准备
（1）利用鸡蛋制作简易渗透装置
上课的前一个晚上，用镊子在鸡蛋一端开一小孔，倒出蛋液，得到蛋壳。从另一端轻轻地将部分蛋壳去除，漏出鸡蛋卵壳膜。在鸡蛋里装满一定浓度的蔗糖溶液，并且在蔗糖溶液里加几滴蓝墨水，然后把该鸡蛋放在盛有清水的小烧杯中。接下来请同学们观察现象。
设计意图是想让学生通过直观的观察实验，知道水分子可以透过卵壳膜，而蓝墨水分子不能透过卵壳膜，为接下来学习渗透作用做好铺垫。
（2）利用材料，做以下三组实验
2.利用演示实验，构建渗透作用发生的条件
通过动画演示必修一第60页问题探讨的渗透现象，讲解半透膜的概念，引导学生讨论：（1）漏斗内液面为什么会升高？（2）如果烧杯中也是同样浓度的蔗糖溶液，结果会如何？（3）用纱布代替玻璃纸，漏斗内的液面还会升高吗？
展示甲乙丙三组实验的实验结果，引导学生两两对比。如甲烧杯液面升高，丙烧杯液面不变，找出导致两装置结果不同的原因半透膜的有无，即自变量。引到渗透作用发生条件之一是具有半透膜。通过甲烧杯和丙烧杯结果的比较，可以得出渗透作用发生的第二个条件是半透膜两侧存在浓度差。
介绍渗透作用的概念：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的过程。水分子是从水分子多的向水分子少的地方扩散。
3.利用类比的思想，探究动物细胞的吸水和失水
展示渗透装置和放在一定浓度溶液里的红细胞图片，通过类比，引导学生提出问题。如红细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜？提出问题以后，接下来尝试去解决问题，如何解决问题呢？引导学生思考并讨论。第二步是作出假设，如红细胞的细胞膜相当于一层半透膜？思考，假设是不是唯一的呢？学生会想到还可以这么作出假设，红细胞的细胞膜不是相当于一层半透膜。让学生明白作出的假设，可以是肯定的，也可以是否定的。第三步设计实验、进行实验。学生在已有的知识基础上，经过讨论，能知道用低浓度的溶液和高浓度的溶液来处理红细胞，通过观察红细胞的细胞形态来判断吸水还是失水。这时提出疑问：“用红细胞来做实验，最后观察红细胞的形态，是用肉眼直接观察？还是要借助于什么工具才能观察到？”此时需要利用显微镜才能观察到，为接下来植物细胞的吸水和失水的探究实验做好铺垫。第四步分析结果、得出结论，红细胞的细胞膜相当于一层半透膜。
利用学生较熟悉的红细胞的吸水和失水实验，使学生初步了解探究实验的基本流程：提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果、得出结论，为接下来探究植物细胞的吸水和失水，打下基础，埋下伏笔。
4.利用植物细胞吸水和失水的实例，引导学生思考
展示植物细胞吸水和失水的图片，引导学生思考：植物细胞内的吸水或失水主要是指哪一结构中水分的进出？水分进出细胞要经过哪些结构？植物细胞的最外层多了一层细胞壁，它对细胞的吸水或失水有影响吗？植物细胞的吸水或失水条件与动物细胞的是否一致呢？接下来介绍成熟的植物细胞的基本结构，了解原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，以及告诉学生细胞壁是全透性的。
5.再次利用类比的思想，探究植物细胞的吸水和失水
展示成熟的植物细胞、放在一定浓度溶液里的红细胞以及渗透装置的图片，通过类比，按照探究实验的基本流程，让学生讨论：通过成熟的植物细胞与渗透装置的比较可以提出哪些问题？作出怎样的假设？如何设计实验？
设计实验是个难点，给出材料用具：紫色洋葱鳞片叶表皮细胞、显微镜、载玻片、盖玻片、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液、清水等。结合学生的讨论，告诉学生主要设计思路：第一步，用清水制作洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片，先用低倍镜观察紫色中央液泡的大小，以及原生质层的位置；第二步，滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，观察细胞（液泡、原生质层、细胞大小）发生的变化；第三步，滴加清水，使洋葱表皮细胞再次浸润于清水中，观察细胞发生的变化。
利用视频展示洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和质壁分离复原的实验现象，请同学们观察将细胞置于一定浓度蔗糖溶液里和置于清水里的液泡的大小颜色、原生质层的位置以及细胞的大小。
接下来分析结果，得出结论。（1）成熟植物细胞的原生质层相当于半透膜。（2）成熟的植物细胞可以发生渗透作用而吸水和失水：当细胞液浓度小于外界溶液浓度时，植物细胞渗透失水，发生质壁分离现象；当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，植物细胞渗透吸水，细胞膨胀。
最后回答：（1）植物细胞内的吸水或失水主要是指哪一结构中水分的进出？水分进出细胞要经过哪些结构？植物细胞的最外层多了一层细胞壁，它对细胞的吸水或失水有影响吗？（2）植物细胞壁和原生质层有什么不同的特性？（3）成熟的植物细胞发生质壁分离的原因有哪些？第1个问题是之前提过的，前后呼应，完善答案。第2个问题的设置目的是了解细胞壁是全透的，而原生质层是半透膜，以及细胞壁几乎没有伸缩性，而原生质层的伸缩性比细胞壁大，为解决第3个问题做铺垫。第3个问题，知道质壁分离的原因有两点，一是外因，细胞液的浓度小于外界溶液的浓度；二是内因，原生质层的伸缩性大于细胞壁。
五、教后反思
物质跨膜运输的实例范文4
【关键词】高中生物；；课堂教学；有效生成
1 生成性课堂教学的理论依据
课堂的动态生成是一种新的教学理念和方法，是尊重学生个性发展，体现学生主体性的一种课堂教学模式。其理论依据主要有以下几点：
1.1建构主义“学与教”理论
建构主义“学与教”理论强调以学生为中心，要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者。建构主义的教学理论则要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构知识意义的帮助者、促进者，课堂教学的组织者、指导者；要求教师应在教学过程中采用全新的教育思想与教学结构、全新的教学方法和全新的教学设计，彻底摒弃以教师为中心、强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的传统教育思想与教学结构。
1.2建构主义“认知工具”理论
理论认为学习是以思维为中介的，为了更直接地影响学习进程，应减少一直以来对传媒技术的过分关注，而更多地关心在完成不同任务中如何要求学习者思维的技术。认知工具理论就是在这种基础上迎运而生的。认知工具是支持、指导、扩展学习者思维过程的心理或计算装置。前者存在于学习者的认知策略，后者则是外部的，包括基于以多媒体教学技术和网络技术为核心的现代信息技术成为最理想、最实用的认知工具。
1.3人本理论
人本理论认为要尊重每一个学生的发展，在《理性与自由》一书中也指出：每一个人都是一个独立自主的个体，有独特的思维能力，有自主决定的能力，有思想与行动的自由，只有由自己的感觉、意志和思想来决定自己行为的人才算得上一个真正的人。
2 关于高中生物新课程课堂教学生成性的正确认识和有效防范
从人学角度说，学生作为一种活生生的力量，带着自己的知识、经验、思考、灵感、兴致参与课堂活动，并成为课堂教学不可分割的一部分，从而使课堂教学呈现出多样性、丰富性和随机性；从课程角度说，课程更是“体验课程”（被教师与学生实实在在地体验到、感受到、领悟到、思考到的课程）。这意味着，课程的内容和意义在本质上并不是对所有人都相同的，在特定教育情境中，每一位教师和学生对给定的内容都有其自身的理解，以使给定的内容不断转化为“自己的课程”；从教学角度说，教学是师生双方相互交流、启发、补充的过程，丰富教学内容，求得新的发现，这就是教学生成的过程。
生成性的课堂教学，如果教师教学行为的偏差和迷失，既没有扎实地讲授基础，又没有落实新课程的精神实质。由此，要采用教学有效性原则，防犯单纯追求“生成性”的课堂教学，形式上热闹，内容上混乱，该讲的没讲清，该听的没听清，课堂秩序失控。要防范课堂教学过分追求“花样翻新”导致课堂教学虚化的倾向以及“满堂问”等追求空热闹的倾向，课堂小组假讨论、假合作，只是几个人的用武之地，大部分学生只是“看客”，学生的讨论流于表面的形式，不利于课堂教学的真正生成。
3 促进高中生物新课程课堂教学有效生成的实施策略
新课程背景下高中生物课堂教学过程是一个动态变化、发展的过程，也是师生、生生之间交流互动的过程。教学时，要充分利用各种积极因素，及时捕捉生成资源，促进课堂教学的有效生成。经过几年实践探索和反思，总结了四条促进高中生物新课程课堂教学有效生成的实施策略。
3.1精心预设，激疑生成
我们关注“生成”并非摒弃“预设”。兵法中有“不打无准备之仗”，教学同样如此。教师的预设越周密，考虑越详尽，才能使教学更具有针对性，为即时“生成”提供更宽阔的舞台。充分“预设”通过预测“学情”，预想“可能”，突出教学重点，简化头绪，使之目标集中，成效凸现，为课堂教学中的动态生成预留“弹性时空”
案例之一：在《物质跨膜运输的方式》的教学中，在课前了解到学生对初中物理有关“扩散”知识掌握的还可以，因此略讲，重点阐述易化扩散与扩散的比较，并且让学生自己设计表格来进行比较。
教师设问：易化扩散的特点是什么呢？
学生回答：1、从高浓度到低浓度运输2、需要载体蛋白质的协助
教师设问：扩散需要载体蛋白协助吗？
学生回答：不需要。
教师设问：这种跨膜运输方式很特殊，也很少见，只要求大家掌握一个实例：葡萄糖进入红细胞。易化扩散是区别于扩散的一种跨膜运输方式，那么易化扩散和扩散有哪些异同点呢？进行两种事物的比较我们常用方法有哪些？
学生回答：图、表。
教师设问：这是一张常见的表格。A1、A2是A中的项目，B1、B2是B中的项目，这种表格主要讨论的是A与B之间的关系。A是比较项目、B是比较对象，其中的A1、A2中的项目可进行细化，表格上再划一条线。若要进行表格设计，可先写好A1、A2或B1、B2再写A、B，注意表格设计主要是A1、A2、B1、B2以及A、B的填写，而非填表，下面大家一起在学案上来设计表格。
教师总结：以上我们讨论了两种运输方式，扩散和易化扩散，由于他们都是顺浓度梯度运输，因此在生物学上统称为被动转运。被动转运是物质跨膜运输的一种方式，刚才我们一同探讨了这张图片中的H2O、O2 、CO2、甘油、乙醇、苯等物质的跨膜运输，下面我们来看这样一个问题，离子能否通过人工合成的脂双层膜？
学生回答：否。
教师设问：通过刚才的学习，我们可以大胆推测什么物质在起作用？
学生回答：载体蛋白。
从这一案例可以看出本节课的预设是充分的。尽管学生的体验存在差异，但教学内容是相对确定的，所以仍有共同的视角和基本的共识，这些是可以预设的。因此怎样引入、激趣、提问、启发，则转换为切实有效的课堂教学可行性就越强。对课堂的调控才会越灵活，学生对生物知识的理解才会越深刻。
其实，“预设”与“生成”绝不是截然相反的，而应该是相辅相成的。每一次生成都是下一次预设的基础，只有充分预设才能更好地把握生成，促进生成，走向生成。
教师作为教学的组织者、策划者，作为师生平等关系中的主导者，其主要任务之一便是置疑激疑，创设富有思考性的问题情境，让每位学生身临其中，触景生情，都有一种探索新知识的渴望、奋力向前的冲动，使他们处于一种“愤悱”的状态。
3.2学习差异、特色生成
我们的课堂面向的是一个有着几十个个性、思维品质都有明显差异的群体，而且学生时期又是一个人思维最活跃的时期，所以课堂的“生成”这是一个大熔炉，作为教师要关注生成，贵在进行有意义的提炼和有价值的引导。
案例之二：在“质膜的结构模型”一节教学时，先请同学们阅读课本，同时要求学生思考分析：①质膜的组成成分是什么？是不是只有脂质这一成分？有没有其它成分？如何通过实验证明？②质膜模型是什么呢？三种物质在其上是如何排布的？1925年科学家用丙酮提取了红细胞膜的磷脂，并将它在空气、水界面上展开，发现这片油脂层的面积相当于原来红细胞膜表面积的2倍，据此可以得出什么结论？为什么？③组成质膜的分子是否可以运动？用什么方法可以观察到它们运动？这样巧妙设计、加强引导，通过实例分析，训练学生运用所学知识解决实际问题从而达到高效“生成”。
3.3捕捉错误、顿悟生成
课堂上，对于学生在学习过程中出现的错误，正是启发学生思维的最佳时机，教师应该理解学生的错误，理解学生的片面，理解学生的单纯。学生的错误是一种宝贵资源，教师不但要宽容学生的错误，更要挖掘利用好学生错误资源，引导学生进行探究、讨论，从而发挥生成教学资源的价值，促进课堂有效生成。
案例之三：在学习“细胞周期”这一概念时，笔者发现很多学生很随意把它说成：“连续分裂的细胞，从上一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止”，笔者及时一边复述学生的答案，一边用粉笔在黑板上画圈图解“细胞周期”，学生发现笔者夸张地画了两个圈，在笑声中明白自己“很随意的错误”。这个问题上，学生中还存在“从一次分裂开始，到下一次分裂完成时为止”；“从上一次分裂开始，到分裂完成时为止”等等不一而足的错误，笔者会用同样的方法引导他们对概念严谨性的高度重视。
作为教师，敏于捕捉学生学习过程中的错误，善于发现错误背后隐含的教育价值，引领学生从错误中求知，从错误中探究，需要的不仅仅是老师的爱心和知识，更是教育的智慧：巧妙的点拨、睿智的启发、风趣的讲解，时时让学生有“柳暗花明又一村”的惊喜。
3.4转化资源，自然生成
3.4.1 将学生的言语和行为转化为生成性资源
在生成性课堂教学中，教师要主动帮助学生从“固定意义”中解放出来，从多元视角解读文本。因此可以从“先让学生开口”中生成――找准起点；从“巧用学生的话”中生成――由此及彼；从“妙用学生的错”中生成――因势利导（将错就错）；从“善用学生的问”中生成――顺势延伸；从“活用学生的题”中生成――趁热打铁。
老师提出的问题是开放性的，答案无所谓对与错，有些答案符合教师预期，有些答案是意外的，这个时候教师要顺水推舟，及时调整教学设计，利用学生的激情，展开讨论，最后达成共识，这样学生在知识、能力、情感、态度和价值观等领域都得到非预期的发展。
3.4.2 将学生在课堂上的个性思维转化为生成性资源
由于每位学生的思维方式不同，从而产生个性声音。对于个性的声音老师应该关注、分析。也许老师没讲到的，根据出现情况及时调整教学思路，从而转化为生成性资源。
如在学习《生物的进化》知识时，学生对昆虫抗药性的产生有不同的看法：一种观点认为，药物使昆虫变异，产生抗药性；另一种观点认为，昆虫间先有变异，药物起选择作用。针对这种情况，我鼓励学生发表自己的观点，从中了解各自解题思路上可能出现的问题，并给予纠正。这样做保护了学生学习的积极性，激发了学生探究创新的兴趣和自信心。
3.4.3 将学生课堂上的表情转化为生成性资源
洞察学生表情变化，作为学生生成性资源。对于老师来说，你问题设计、安排、讲述的环节是否成功，可以通过学生的表情变化中找到答案。
记得有一次，蛋白质的结构这节课，教学过程设计是由微观到宏观，自认为讲解的很清楚、细致，自己比较满意，可一看学生的表情，心理明白了他们没听懂，马上镇定下来，很快反思出了忽略了学生抽象思维能力差，于是我又加上了一个形象的比喻，加以讲解，这时学生终于露出了满意笑容。
教师应着眼于学生的发展，在教学设计和实践中，要有意识地注意生成的一些节点，课堂教学中及时“抓彩”，那么根植于实践沃土的生成之花将会不断绽放。这样的课堂才是学生真正需要的。
物质跨膜运输的实例范文5
【关键词】新课程 生物创新能力 研究
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）07-0140-03
随着知识经济的发展，当今社会对人才的要求也越来越高。国家的综合竞争力绝大部分取决于创新能力的开发。而高素质人才的培养在于对创新能力和创新思维的培养，现今的教育教学所培养出来的学生已难以适应当今社会的发展。《国家中长期教育发展与改革规划纲要》（以下简称《纲要》）指出，教育的根本任务是培养人才，人才培养观念的更新和培养模式的创新将成为规划的亮点。同时，更要注重学生社会责任感、实践能力和创造精神的培养。本文基于新课程视野下，关注现今中学生生物创新能力的培养现状，并针对目前存在的问题提出相应的解决策略。
一 新课程理念下生物创新能力的概述
1.创新能力的概念
从心理学角度来审视创新能力，它是指人们运用已有的知识、经验引申出某种新颖、独特的方案，从而有效地解决实际问题的能力；从教育发展的角度审视创新能力，它是由知识技能、思维和人格构成且相互作用的复杂能力。同时，这种能力具有从低到高的发展过程，新课程的实施有助于学生高水平创新能力的发展。
2.生物学科特点下的创新能力
生物是高中阶段重要的科学课程。《普通高中生物课程标准（实验稿）》（以下简称《标准》）的落实，更尊重学生多样化的发展需求，更重视学生的创新能力和实践能力。考查生物课程的学科特点，主要包括：（1）生物学是一门以实验为基础的学科。生物科学发展历史上的每项重大突破与其实验技术的发展是密不可分的。因此，生物学科应该培养学生最基本的能力有：观察能力、实验能力、思维能力和科学探究能力。（2）生物是一门具有创新性、时代性、生命性的学科。21世纪生命科学的飞速发展，使得生物领域中的科学发展和科技热点成为生物学科知识应用的延伸与发展。生物高考中命题人员将知识与真实情境相结合，体现了生物学科的时代性。因此，生物学科应该注重培养学生获取、处理信息的能力，创新精神和动手实践能力。（3）生物具有其独特的方法论和科学思想。生物历史的发展蕴含着理论思维，科学方法和科学品质影响着人们的思想和方法，是人类宝贵的精神财富，为创新能力的构建奠定了发展基础。
3.中学生的生物创新能力概述
根据创新能力的概念，分析中学生的年龄特征，并结合生物课程的学科特点，中学生的生物创新能力可以概括为：中学生在生物学的探究创新活动中，借助个性品质的支撑，根据已有的生物学知识和经验，利用新颖独特的方案解决生物学问题，并生发出有价值的思想、方法或成果的能力。而中学生的生物创新能力是根据自身的特色来发展的，其中包括获取信息、搜集和处理信息以及发现、分析和解决问题的能力等。
综上所述，就高中生物学习而言，学生的创新主要表现在学生利用自己的方法，对人类已有的生物学知识的发现、概括和运用。具体表现为：（1）在思考生物学问题时的灵活性和多样性。（2）涉及需要解决的实际问题时，能够善于提出问题、作出假设，并进行验证。（3）打破自己原有的认知结构，重新建构新的认知结构。因此，结合生物新课程的特点，要求教师在生物教学目标中进一步灵活处理、拓宽思路，将新课程的理念贯彻到课堂教学中，从而促进学生学习方式的改变。
二 以《物质跨膜运输的实例》为例分析生物创新能力的培养
1.教材分析
本节内容包括细胞的吸水和失水、物质跨膜运输及其他实例等内容。通过对问题探讨中的物理渗透装置的学习，学生能够得出水分是从相对含量多的一侧流向相对含量少的一侧。并以渗透作用的原理以类比推理的教学模式来解释细胞的吸水和失水。本节内容涉及了植物细胞的吸水和失水的实验。该实验是一个“探究实验”，也是学生高中阶段第一次接触“探究实验”，因此进行探究的基本方法和步骤等程序性知识需要让学生能够理解。实验本身很简单，关键是要引导学生如何从生活现象中发现问题，提出有价值的问题，引导学生学会如何分析问题并作出假设，根据所做的假设来设计实验，考虑实验操作的具体细节（材料、用具、试剂的选择，操作步骤，结果预期，设计记录表格等）等，因此该节课将创新能力的培养作为重点。
2.学情分析
本节内容与学生生活经验相关联。例如做菜馅时加入一些盐，蔬菜中的水分会大量浸出；萎蔫的蔬菜放在清水中会更加硬挺等，这些现象都会帮助学生理解本节课的内容。初中生物中有大量的探究实验供学生学习，因此学生能够较快地进入探究实验的学习，但由于学生在学习中习惯以解决问题为主，教师在教学过程中应正确引导并鼓励学生根据生活现象来提出问题。
物质跨膜运输的实例范文6
【关键词】创造性思维；发散思维；形象思维；直觉思维；逻辑思维；辩证思维和横纵思维
生物学作为一门实验性的自然科学，在培养学生的创新能力中，具有诸多优势。在高中生物教学，要实现创新能力的培养，一要依赖动手实践，在探究与实验中培养了创新能力；二则是培养创造性思维的能力。培养创造性思维是培养创造能力的最常用的途径。创造性思维结构的六要素：发散思维、形象思维、直觉思维、时间逻辑思维、辩证思维和横纵思维。在中学生物教学中培养学生的创造性思维，主要可以从以上六要素来展开。下面着重从这六要素来谈谈创造性思维的培养
1 发散性思维是树立创新意识的基础。
发散思维也叫求异思维、逆向思维或多向思维、扩散思维，就是在思维的过程中，充分发挥想象力，由一点向四面八方想开去，通过知识、观念的重新组合，找出跟更多更新的可能答案、设想或解决方法。发散思维是开放性思维，从已知领域中探索未知领域，从而达到创造创新的目的。发散性思维是一种多方向、多数量、全面展开的辐射型思维方式，是创新思维中最可贵的思维形式。这种思维形式能克服常规思维的单一性、单向性，能有效地锻炼学生的思维流畅性。通过发散性思维，学生能够主动积极地探索问题，充分发挥学生的潜能，一般而言，发散性思维的水平高，创造性思维的水平也高。因而，发散性思维是树立创新意识的基础。
建构主义的教学观认为，教师是学习环境的建构者，以建构主义为取向的教学应注意调整现有的教学材料、布置适当的问题情境，制造学习者在认知上的冲突，以引起学习者的反省及思考，寻找解决问题的途径，教师不能照本宣科。在学习生物学知识和应用生物学原理时，为学生创设多层次、多方向的问题情景，有利于激发学生的发散性思维。例如：在必修2第1章第1节“孟德尔的豌豆杂交实验”的教学中，通过“尝试解释人类单、双眼皮性状的遗传”具体的实例引导学生“发现问题”：1、遗传物质在细胞内是怎样存在？2、亲代的遗传物质是如何传递给子代的呢？3、父本和母本的遗传物质在子代细胞内相遇，保持独立，还是合二为一？再介绍孟德尔的一对相对性状的遗传实验，并提出问题，然后让学生尝试解释3：1的性状分离？进行讨论1：用当时的主流观点能否解释？讨论2、如何解释3：1的性状分离？（1）性状由遗传因子控制，遗传因子是独立的。控制显性性状的为显性因子（D），控制隐性性状的为隐性因子（d），（2）体细胞中应该有几个遗传因子？（3）生殖细胞中几个？体现思维的层次性；引导学生通过实例体验运用“假说―演绎”法，又培养思维的多向性。
2 形象思维、直觉思维、逻辑思维――创造性思维的主体
逻辑思维是借助于概念、判断、推理等思维形式能动地反映客观现实的理性认识过程。以客体表象作为思维材料的称为形象思维，其加工方法主要是运用事物表象进行分析、综合、抽象、概括和联想、想象（再造想象、创造想象）；以关系表象作为思维材料的称为直觉思维，其加工方法主要是运用关系表象进行整体把握、直观透视和快速综合判断。形象思维和直觉思维可以形成灵感或顿悟、逻辑思维对创造性目标的实现有指引和调控作用。直觉思维它与形象思维、逻辑思维三者并列、缺一不可，直觉思维一般有三方面的基本特征：一、整体把握――撇开事物的细微末节，从整体、从全局去把握事物，是一种从大处着眼、总揽全局的思维。二、直观透视、空间整合与模式匹配―― 对直觉思维来说，整体把握是指对事物之间关系的整体把握，即直觉思维只考虑事物之间的关系，而不考虑每个事物的具体属性（对事物具体属性进行分析、综合、抽象、概括是逻辑思维与形象思维的任务，不是直觉思维的任务）；要从整体上把握事物之间的关系，直觉思维所用的方法是“直观透视”、“空间整合”和“模式匹配”（将当前通过直观透视、空间整合等心理加工方式所得到的关系模式与长期记忆中储存的类似关系模式进行比较，若能匹配，则按已有经验处理当前的关系），而不是靠逻辑的分析与综合。三、，快速判断――直觉思维要求在瞬间对空间结构关系作出判断，所以是一种快速的、跳跃的空间立体思维（而逻辑思维则是在一维时间轴上的线性、顺序的慢节奏思维）。必修1《分子与细胞》“细胞膜──系统的边界”一开始就推论其功能，似在为难学生，实际是训练直觉思维──整体把握、快速判断；而到了“物质跨膜运输的实例”、“生物膜的流动镶嵌模型”、“物质跨膜运输的方式”，则凸显形象思维、直觉思维和逻辑思维的创造性思维主体和过程。第5章《细胞的能量供应和利用》，主要体现严密的逻辑思维。教材体系是从“降低化学反应活化能的酶”到“细胞的能量货’──ATP”，接着“ATP的主要来源──细胞呼吸”，再到“能量之源──光与光合作用”进行安排，目的就是训练逻辑思维的能力。
3 辩证思维和横纵思维――创造性思维的“两条策略”
辨证思维是指“能运用唯物辩证观点来观察、分析事物---尊重客观规律，重视调查研究，一切从实际出发，实事求是；能用对立统一观点看问题，既看到事物之间的对立，也看到事物之间的统一，还要看到不同事物在一定条件下可以互相转化，即既要看到事物的正面，也要看到反面，能从有利因素中看到不利因素，也能从不利因素中看到有利因素。横纵思维包括“横向搜索”和“纵向挖掘”两个方面。以系统的观点来认识新课程高中生物，如：必修1第1章第2节 “细胞的多样性和统一性”，是通过辩证思维、横纵思维，层层递进地认识。又如第3章第2节“细胞器──系统内的分工合作”，以及第5章从“细胞不能无限长大”到“细胞通过分裂进行增殖”；从细胞分化实现专一性到细胞的全能性，从脱分化到再分化；从细胞衰老到个体寿命的有限性；从细胞凋亡的不可避免到凋亡对正常生长发育、维持稳态的必要性等，都充满了辩证的思维。
